RU133486U1

RU133486U1 - TWO-axle RAILWAY TRUCK CAR

Info

Publication number: RU133486U1
Application number: RU2013125926/11U
Authority: RU
Inventors: Иоганн Фельде
Original assignee: ООО "Экспресс Индустрия"
Priority date: 2013-06-05
Filing date: 2013-06-05
Publication date: 2013-10-20

Abstract

1. Двухосная тележка железнодорожного грузового вагона, содержащая две боковые рамы с буксовыми проемами, надрессорную балку, центральное подпятниковое место, боковые скользуны, колесные пары с буксовыми узлами на подшипниках, тормозную рычажную передачу с подвесными триангелями и тормозными колодками с односторонним нажатием, а также рессорное подвешивание с пружинами и фрикционными гасителями колебаний, отличающаяся тем, что надрессорная балка и боковые рамы выполнены в виде сплошных цельных штампо-сварных профилей, установленных с возможностью продольных перемещений относительно друг друга и соединенных поворотными шарнирами, при этом надрессорная балка установлена с возможностью упругих поперечных перемещений относительно боковых рам, кроме того, подвески триангелей в местах соединения с боковыми рамами оборудованы сменными упругими втулками и предохранителями от выпадения осей, а буксовые узлы снабжены адаптерами с конструктивными элементами упругой опоры в виде проволочных металлических подушек с жесткой пластиной, выполненных с возможностью взаимодействия с потолочной частью буксового проема боковой рамы с установленными в ней улавливающими устройствами.2. Тележка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве подшипников буксовых узлов использованы двухрядные конические подшипники кассетного типа.3. Тележка по п.1, отличающаяся тем, что центральное подпятниковое место выполнено съемным.4. Тележка по п.1, отличающаяся тем, что трущиеся поверхности соединительных зон выполнены из полимерных материалов.5. Тележка по п.1, отличающаяся тем, что пружины рессорного подвешивания выполнены витыми.1. A two-axle bogie of a railway freight wagon containing two side frames with axle openings, a nadressornoj beam, a central thrust bearing seat, side bearings, wheel pairs with axle boxes on bearings, a brake linkage with suspended triangles and brake pads with one-way pressing, and also spring suspension with springs and friction dampers, characterized in that the nadressornoj beam and side frames are made in the form of a solid solid stamp-welded profiles installed with the possibility of longitudinal movements relative to each other and connected by rotary hinges, while the nadressorny beam is installed with the possibility of elastic lateral movements relative to the side frames, in addition, the triangel pendants at the joints with the side frames are equipped with replaceable elastic bushings and axle guards, and axle boxes are equipped adapters with structural elements of an elastic support in the form of wire metal pads with a rigid plate, made with the possibility of interaction tviya a ceiling part of the pedestal opening side of the frame to set it catching ustroystvami.2. The trolley according to claim 1, characterized in that two-row tapered cartridge-type tapered bearings are used as axle box bearings. The trolley according to claim 1, characterized in that the central thrust bearing seat is removable. The trolley according to claim 1, characterized in that the rubbing surfaces of the connecting zones are made of polymer materials. The trolley according to claim 1, characterized in that the spring suspension springs are twisted.

Description

Заявляемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности, к двухосным тележкам грузовых вагонов, и предназначена для использования под существующими грузовыми вагонами и грузовыми вагонами нового поколения железных дорог с нагрузкой колесной пары на рельс до 230 кН (23,5 тс) и конструкционной скоростью движения 33 м/с (120 км/ч) без ограничений для эксплуатации по всей сети Российских железных дорог с шириной колеи 1520 мм, стран СНГ, а также Латвийской, Литовской и Эстонской Республик, при этом конструкция заявляемой тележки обеспечивает возможность ее использования также и на железных дорогах колеи 1435 мм.The inventive utility model relates to railway transport, in particular, to biaxial bogies of freight cars, and is intended for use under existing freight cars and freight cars of a new generation of railways with a pair of wheels on a rail up to 230 kN (23.5 tf) and construction speed traffic 33 m / s (120 km / h) without restrictions for operation across the entire network of Russian railways with a track gauge of 1520 mm, CIS countries, as well as the Latvian, Lithuanian and Estonian Republics, while the design of the claimed truck and enables its use also on railways of 1435 mm.

Известна двухосная тележка грузового вагона содержащая центральное рессорное подвешивание, размещенное на двух боковых рамах, объединенных надрессорной балкой, гасители колебаний, колесные пары с буксовыми узлами, тормозную рычажную передачу. (кн. Вагоны. Под редакцией Л.А. Шадура, М, Транспорт, 1980, с.182)Known biaxial trolley of a freight car containing a Central spring suspension, placed on two side frames, United nadressornoy beam, vibration dampers, wheel pairs with axle boxes, brake linkage. (Prince. Wagons. Edited by L. A. Shadur, M, Transport, 1980, p. 182)

Недостатками указанной тележки являются повышенное динамическое воздействие на путь из-за увеличенной массы необрессоренных частей и интенсивный износ трущихся поверхностей в узле опирания рамы на буксу и паре трения в клиновом фрикционном гасителе колебаний центрального рессорного подвешивания.The disadvantages of this trolley are the increased dynamic impact on the path due to the increased mass of non-sprung parts and the intensive wear of the rubbing surfaces in the unit supporting the frame on the axle box and a pair of friction in the wedge friction damper of the central spring suspension.

Двухосная тележка типа Y25 для грузовых вагонов европейских железных дорог имеет буксовое подвешивание, жесткую сварную Н-образную раму и две колесные пары с буксами (http://www.aswn.ru/design/pushcartscoach/cargo/tl8-100)The Y25 two-axle trolley for freight cars of European railways has axle box suspension, a rigid welded H-shaped frame and two wheelsets with axle boxes (http://www.aswn.ru/design/pushcartscoach/cargo/tl8-100)

Рессорные комплекты, опирающиеся на кронштейны букс, состоят каждый из двух цилиндрических пружин разной высоты, что обеспечивает билинейную характеристику жесткости рессорного подвешивания. На каждой буксе установлен фрикционный гаситель колебаний переменного трения, который демпфирует вертикальные и боковые колебания. При этом создается возвращающий момент, ограничивающий виляние колесных пар. Тележка снабжена упругими скользунами. Тормозная рычажная передача обеспечивает двухстороннее тормозное нажатие колодок на колесную пару.Spring sets, based on the brackets of the axleboxes, consist of each of two cylindrical springs of different heights, which provides a bilinear characteristic of spring suspension stiffness. Each axle box has a friction damper of alternating friction vibrations, which dampens vertical and lateral vibrations. This creates a returning moment that limits the wobble of the wheelsets. The trolley is equipped with elastic side bearings. The brake linkage provides double-sided brake pads on the wheelset.

Ввиду особенностей конструкции фрикционного гасителя колебаний продольный зазор между буксой и рамой тележки отсутствует, что приводит к более жесткой фиксации колесных пар в тележке и к увеличению длины волны колебаний виляния. С другой стороны, отсутствие возможности радиальной установки колесных пар тележки при прохождении кривых приводит к росту направляющих усилий между колесом и рельсом и более сильному износу рельсов и гребней колес. Таким образом, тележка Y25 не предназначена для долговременной эксплуатации на колее шириной 1520, так как интенсивные перекосы этой колеи ведут к разрушению рамы тележек. Указанный недостаток является серьезным препятствием применения такой конструкции на железных дорогах РФ и других стран СНГ, имеющих большое количество кривых участков с радиусом менее 900 м и допускаемыми нагрузками на рельс 23,5-25 т.Due to the design features of the friction vibration damper, there is no longitudinal gap between the axle box and the carriage frame, which leads to more rigid fixation of the wheel pairs in the carriage and to an increase in the wavelength of the wobble oscillations. On the other hand, the inability to radially install the wheel pairs of the trolley during the passage of the curves leads to an increase in the guiding forces between the wheel and the rail and more severe wear of the rails and wheel flanges. Thus, the Y25 trolley is not intended for long-term operation on a track with a width of 1520, since intense skewing of this track leads to the destruction of the frame of the bogies. This drawback is a serious obstacle to the use of such a design on the railways of the Russian Federation and other CIS countries, having a large number of curved sections with a radius of less than 900 m and permissible rail loads of 23.5-25 tons.

Наиболее близким аналогом (прототипом) заявляемой полезной модели является двухосная тележка железнодорожного грузового вагона модели 18-100 «Уралвагонзавода» (кн. Вагоны. Конструкция, теория и расчет под. ред. Шадура Л.А. М.: Транспорт, 1980 г. - 440 с), содержащая боковые рамы с верхним, нижним и наклонным поясами, центральным рессорным проемом и опорными поверхностями буксовых проемов, надрессорную балку, скользуны, колесные пары с буксовыми узлами, тормозную рычажную передачу с шарнирными соединениями, центральное рессорное подвешивание с пружинами и фрикционными клиньями. Боковая рама выполнена в виде цельнолитой рамной конструкции, корпус роликовой буксы тележки выполнен в виде цилиндрического стакана, рессорный проем боковой рамы тележки выполнен в расчете на установку семипружинного рессорного комплекта и также оснащен клиновыми фрикционными гасителями колебаний, надрессорная балка выполнена в виде цельнолитого бруса равного сопротивления с цилиндрическим подпятником и скользунами жесткого типа. Балка снабжена технологическими отверстиями, а на концевых частях - наклонными поверхностями для установки фрикционных клиньев рессорного подвешивания, которые совместно с пружинными комплектами определяют ее положение относительно боковых рам.The closest analogue (prototype) of the claimed utility model is a biaxial trolley of a railroad freight car model 18-100 of Uralvagonzavod (Prince Wagons. Design, Theory and Calculation, edited by L. Shadur M. M .: Transport, 1980 - 440 c), comprising side frames with upper, lower and inclined belts, a central spring aperture and bearing surfaces of axle openings, a sprung beam, side bearings, wheel pairs with axle units, a brake linkage with articulated joints, a central spring suspension with a spring ins and friction wedges. The side frame is made in the form of a one-piece frame structure, the body of the roller axle box of the trolley is made in the form of a cylindrical cup, the spring aperture of the side frame of the trolley is designed for the installation of a seven-spring spring set and is also equipped with wedge friction damper, the spring bar is made in the form of a solid bar of equal resistance with cylindrical thrust bearing and hard type side bearings. The beam is equipped with technological holes, and on the end parts - inclined surfaces for installing friction wedges of spring suspension, which together with spring sets determine its position relative to the side frames.

Основными недостатками прототипа являются невысокий коэффициент запаса усталостной прочности литых деталей тележки из-за применения боковой рамы и надрессорной балки типовой конструкции из низкоуглеродистой стали и в связи с этим небольшой межремонтный период по пробегу вагона.The main disadvantages of the prototype are the low safety factor of fatigue strength of molded parts of the trolley due to the use of the side frame and the overpressor beam of a typical design of low carbon steel and, therefore, a short overhaul period for the mileage of the car.

Недостатком известной тележки является также то, что боковые рамы нежестко связаны между собой надрессорной балкой и рессорными комплектами, в связи с чем в ней возникают продольные забегания рам относительно друг друга, достигающие 15-20 мм. Величина их обусловлена зазорами в буксах и величиной горизонтальной деформации пружин. Такая конструкция рам вызывает также маятниковые колебания их относительно собственных продольных осей. В результате забегания рам возрастает интенсивность виляния тележки, что ухудшает плавность хода вагона. Маятниковые колебания рам приводят к перекосам подшипников, неравномерной передаче нагрузок на его элементы и снижению срока службы буксовых узлов.A disadvantage of the known trolley is also that the side frames are loosely connected to each other by a spring bar and spring sets, in connection with which longitudinal runaways of frames relative to each other occur in it, reaching 15-20 mm. Their magnitude is due to clearances in the axle boxes and the magnitude of the horizontal deformation of the springs. This design of the frames also causes their pendulum oscillations relative to their own longitudinal axes. As a result of running the frames, the wagging intensity of the trolley increases, which worsens the smoothness of the carriage. Pendulum vibrations of the frames lead to misalignment of the bearings, uneven transfer of loads on its elements and a decrease in the service life of axle boxes.

К недостаткам рессорного подвешивания относятся:The disadvantages of spring suspension include:

- большая жесткость пружин для порожнего или малозагруженного режима работы вагона;- high spring stiffness for empty or light load operation of the car;

- повышенный уровень коэффициента вертикальной динамики обрессоренных частей тележки, что приводит к увеличению интенсивности динамического воздействия на элементы верхнего строения пути и несущие элементы металлоконструкции вагона в целом.- an increased level of the coefficient of vertical dynamics of the pressured parts of the carriage, which leads to an increase in the intensity of the dynamic effect on the elements of the upper track structure and the supporting elements of the metal structure of the car as a whole.

Задачей, решаемой заявляемой полезной моделью, является улучшение динамических характеристик тележки для железнодорожных грузовых вагонов с осевой нагрузкой до 23,5 тс. Применение заявляемой тележки как для эксплуатируемых грузовых вагонов, так и для вагонов нового поколения позволит снизить число отцепочных ремонтов при увеличении межремонтных пробегов и повысить пропускную способность железных дорог при существующей длине станционных путей.The problem solved by the claimed utility model is to improve the dynamic characteristics of the trolley for railway freight cars with an axial load of 23.5 tf. The use of the inventive trolley both for operated freight cars and for new generation cars will reduce the number of uncoupling repairs while increasing turnaround times and increase the capacity of railways with the existing length of station tracks.

Техническим результатом, получаемым при реализации заявляемой полезной моделью, является повышение надежности и долговечности тележки при одновременном упрощении и унификации конструкции за счет обеспечения гашения вертикальных колебаний на всех режимах движения, в том числе на прямых и кривых участках пути, а также за счет уменьшения степени износа, сокращения воздействия неподрессоренных масс, уменьшения воздействия на путь и повышения плавности хода.The technical result obtained by the implementation of the claimed utility model is to increase the reliability and durability of the trolley while simplifying and unifying the design by ensuring damping of vertical vibrations in all driving modes, including on straight and curved sections of the track, as well as by reducing the degree of wear , reducing the impact of unsprung masses, reducing the impact on the path and improving ride.

Решение указанной задачи достигается тем, что двухосная тележка железнодорожного грузового вагона, содержащая две боковые рамы с буксовыми проемами, надрессорную балку, центральное подпятниковое место, боковые скользуны, колесные пары с буксовыми узлами на подшипниках, тормозную рычажную передачу с подвесными триангелями и тормозными колодками с односторонним нажатием, рессорное подвешивание, включающее пружины и фрикционные гасители колебаний, в отличие от прототипа надрессорная балка и боковые рамы выполнены в виде сплошных цельных штампо-сварных профилей, установленных с возможностью продольных перемещений относительно друг друга и соединены поворотными шарнирами, надрессорная балка установлена с возможностью упругих поперечных перемещений относительно боковых рам, жесткие боковые скользуны, подвески триангелей в местах соединения с боковыми рамами оборудованы сменными упругими втулками и предохранителями от выпадения осей, буксовые узлы снабжены адаптерами с конструктивными элементами упругой опоры в виде проволочных металлических подушек с жесткой пластиной, выполненными с возможностью взаимодействия с потолочной частью буксового проема боковой рамы, при этом в буксовых проемах боковых рам установлены улавливающие устройства.The solution to this problem is achieved by the fact that the biaxial trolley of a railway freight car containing two side frames with axle openings, a sprung beam, a central thrust bearing, side bearings, wheel pairs with axle boxes on bearings, a brake linkage with suspended triangles and brake pads with one-sided by pressing, spring suspension, including springs and friction dampers, in contrast to the prototype, the sprung beam and side frames are made in the form of solid x stamped-welded profiles installed with the possibility of longitudinal movements relative to each other and connected by rotary hinges, the nadressorny beam is installed with the possibility of elastic lateral movements relative to the side frames, rigid side bearings, triangel pendants at the joints with the side frames are equipped with replaceable elastic bushings and fuses against axle loss, axle boxes are equipped with adapters with structural elements of an elastic support in the form of wire metal pillows with a rigid plate Steen adapted to interact with a ceiling portion side frame pedestal jaw opening, the openings in the axle side frames mounted catching device.

Решение указанной задачи достигается также тем, что:The solution to this problem is also achieved by the fact that:

- в качестве подшипников буксовых узлов использованы двухрядные конические подшипники кассетного типа;- two-row tapered cartridge-type bearings are used as axle box bearings;

- центральное подпятниковое место выполнено съемным;- the central thrust bearing seat is removable;

- трущиеся поверхности соединительных зон выполнены из полимерных материалов;- the rubbing surfaces of the connecting zones are made of polymeric materials;

- пружины рессорного подвешивания выполнены витыми.- spring suspension springs are made twisted.

На чертежах представлена конструкция заявляемой тележки железнодорожного грузового вагона, где на фиг.1 изображен общий вид тележки,The drawings show the design of the inventive trolley of a railway freight car, where figure 1 shows a General view of the trolley,

на фиг.2 - вид сбоку,figure 2 is a side view,

на фиг.3 - вид сверху,figure 3 is a top view,

на фиг.4 - шарнирное соединение боковых рам.figure 4 - articulation of the side frames.

Заявляемая тележка включает две колесные пары 1 с четырьмя буксовыми узлами на подшипниках 2, две боковые рамы 3, пружины рессорного подвешивания4, надрессорную балку 5, подпятниковое место 6, боковые скользуны 7, направляющие рессорные листы 8, триангели 9, адаптеры 10, подушки металлические проволочные 11 пластины 12, поворотные шарниры 13, связывающие боковые рамы 3; улавливающие устройства 14.The inventive trolley includes two wheelsets 1 with four axle boxes on bearings 2, two side frames 3, spring suspension springs 4, a spring strut 5, thrust bearing 6, side bearings 7, guide spring sheets 8, triangles 9, adapters 10, metal wire cushions 11 plates 12, swivel hinges 13 connecting side frames 3; capture devices 14.

Боковые рамы 3 и надрессорная балка 5 составляют каркас тележки и выполнены в виде сплошных цельных штампо-сварных профилей, за счет чего повышается устойчивость движения (тихий ход).The side frames 3 and the nadressornoj beam 5 constitute the frame of the trolley and are made in the form of continuous solid stamped-welded profiles, thereby increasing the stability of movement (quiet running).

Обе боковые рамы 3 соединены друг с другом поворотными шарнирами 13, за счет чего значительно снижается износ гребня бандажа на кривой пути.Both side frames 3 are connected to each other by rotary hinges 13, due to which the wear of the brace ridge on the curved path is significantly reduced.

При работе тележки ее взаимодействие с кузовом вагона осуществляется через центральное подпятниковое место 6 и соединительные элементы тормозного оборудования. При движении тележки с вагоном надрессорная балка 5 может перемещаться относительно боковых рам 3. Максимальное поперечное смещение (суммарное) надрессорной балки относительно боковых рам не превышает 40 мм. Адаптеры 10 буксовых узлов посредством конструктивных элементов упругой опоры виде проволочных металлических подушек 11 с жесткой пластиной 12 взаимодействуют с потолочной частью буксового проема боковой рамы 3, что обеспечивает ограниченную свободу перемещений колесных пар 1 относительно рам 3, исключая возможность кососимметричного защемления адаптеров 10 в направляющих боковых рам 3. Металлические проволочные подушки 11 на буксах колесных пар 1 способствуют снижению вибраций. Рессорное подвешивание тележки выполнено из витых пружин 4 и обеспечивает упругое восприятие и передачу динамических нагрузок в вертикальной и горизонтальной плоскостях.During operation of the trolley, its interaction with the car body is carried out through the central thrust bearing place 6 and the connecting elements of the brake equipment. When the trolley with the car moves, the overpressor beam 5 can move relative to the side frames 3. The maximum lateral displacement (total) of the overpressor beam relative to the side frames does not exceed 40 mm. The adapters 10 of the axle boxes by means of structural elements of an elastic support in the form of wire metal pillows 11 with a rigid plate 12 interact with the ceiling part of the axle box sidewall 3, which provides limited freedom of movement of the wheel pairs 1 relative to the frames 3, eliminating the possibility of oblique jamming of the adapters 10 in the guides of the side frames 3. Metal wire cushions 11 on the axle boxes 1 help to reduce vibration. The spring suspension of the trolley is made of coil springs 4 and provides elastic perception and transmission of dynamic loads in the vertical and horizontal planes.

Колесная пара 1 оборудуется буксовыми узлами с двухрядными коническими подшипниками 2 кассетного типа. Торцевое крепление буксовых подшипников осуществляется шайбой и болтами. Конструкция торцевого крепления подшипников по типу «открытого центра» и позволяет производить обточку колесной пары по кругу катания без демонтажа крепления подшипников. Конструкция оси обеспечивает возможность ультразвукового контроля без демонтажа буксового узла, но со снятием шайбы крепления подшипников 2.Wheel pair 1 is equipped with axle boxes with double-row tapered bearings 2 of cassette type. The front fastening of axle box bearings is carried out by a washer and bolts. The design of the mechanical mounting of bearings according to the type of “open center” allows turning the wheel pair in a circle of rolling without dismantling the mounting of the bearings. The axis design provides the possibility of ultrasonic testing without dismantling the axle box assembly, but with the removal of the bearing washer 2.

Надрессорная балка 5 оборудована съемным подпятниковым местом 6 с возможностью установки как подпятника третьего типа, так и подпятника второго типа.The nadressornoj beam 5 is equipped with a removable thrust bearing 6 with the possibility of installing both the thrust bearing of the third type and the thrust bearing of the second type.

Улавливающие устройства 14 исключают возможность выхода колесных пар 1 из буксовых проемов боковых рам 3 при соударениях вагонов и других эксплуатационных ситуациях.The catching devices 14 exclude the possibility of the wheelset 1 coming out of the axle box openings of the side frames 3 during car collisions and other operational situations.

Тормозная рычажная передача (ТРП) выполнена с односторонним нажатием тормозных колодок (по одной колодке на каждое колесо со стороны надрессорной балки 5). Передача усилий на колодки ТРП осуществляется через триангели 9, подвески которых в местах их соединения с боковыми рамами 3 оборудованы сменными упругими втулками и предохранителями от выпадения осей. Конструкция ТРП предусматривает возможность ее регулировки под различные передаточные отношения. ТРП эксплуатируется с композиционными колодками, но возможно применение чугунных тормозных колодок при особых условиях эксплуатации.The brake linkage (TRP) is made with one-way pressing of the brake pads (one block per wheel on the side of the nadressornoj beam 5). The transfer of forces to the TRP pads is carried out through triangels 9, the suspensions of which at the points of their connection with the side frames 3 are equipped with replaceable elastic bushings and axle protectors. The design of the TRP provides for the possibility of its adjustment to various gear ratios. TRP is operated with composite pads, but cast-iron brake pads can be used under special operating conditions.

Все соединительные места с подвижными элементами сделаны из полимерных материалов с целью уменьшения степени износа.All connecting places with movable elements are made of polymeric materials in order to reduce the degree of wear.

Таким образом, при реализации заявляемой двухосной железнодорожной тележки грузового вагона обеспечено решение поставленной задачи, а именно улучшение ее динамических характеристик, включающих в себя плавность хода, повышенную устойчивость, в том числе при высоких скоростях, снижение коэффициентов износа элементов тележки.Thus, the implementation of the inventive biaxial railway carriage of a freight car provided a solution to the problem, namely, improving its dynamic characteristics, including smoothness, increased stability, including at high speeds, reducing the wear coefficients of the cart elements.

Claims

1. A two-axle bogie of a railway freight wagon containing two side frames with axle openings, a nadressornoj beam, a central thrust bearing seat, side bearings, wheel pairs with axle boxes on bearings, a brake linkage with suspended triangles and brake pads with one-way pressing, and also spring suspension with springs and friction dampers, characterized in that the nadressornoj beam and side frames are made in the form of a solid solid stamp-welded profiles installed with the possibility of longitudinal movements relative to each other and connected by rotary hinges, while the nadressorny beam is installed with the possibility of elastic lateral movements relative to the side frames, in addition, the triangel pendants at the joints with the side frames are equipped with replaceable elastic bushings and axle guards, and axle boxes are equipped adapters with structural elements of an elastic support in the form of wire metal pads with a rigid plate, made with the possibility of interaction tviya a ceiling part of the pedestal opening side of the frame to set it catching devices.

2. The trolley according to claim 1, characterized in that the double-row tapered cartridge-type bearings are used as axle box bearings.

3. The trolley according to claim 1, characterized in that the central thrust bearing seat is removable.

4. The trolley according to claim 1, characterized in that the rubbing surfaces of the connecting zones are made of polymer materials.

5. The trolley according to claim 1, characterized in that the spring suspension springs are made twisted.